淮海工学院二?一?届本科毕业设计(论文)
毕业设计外文资料翻译

院:
电子工程学院 通信工程 通信 061 梁永军 学 号: 030612106
专业班级: 学生姓名: 指导教师: 外文出处:
(外文)
施彩萍(讲师) ISD4003 Series Single-Chip Voice Record/Playback Devices 4-, 5-, 6-, and 8-Minute Durations与RSA 与

件 :
  1.外文资料翻译译文;

  2.外文原文
指导教师评语:
签名:
年 月 日
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ISD4003系列,单片语音录放时间4,5,6,8分钟 ISD4003系列,单片语音录放时间4 系列
一.总则 ISD4003系列芯片工作电压为3V, 音质好,单片录放时间4至8分钟, 适用于 移动电话及其他便携式电子产品中.芯片采用CMOS 技术,内含振荡器,防混淆滤 波器, 平滑滤波器, 音频放大器, 自动静噪及高密度多电平闪烁存贮陈列. ISD4003 芯片设计是基于所有操作必须由微控制器控制,操作命令可通过串行通信接口 (SPI或Microwire)送入. 地址和控制是通过一个串行外设接口 (SPI) 或Microwire 串行接口实现的,以尽量减少引脚数量.录音存储在片上非易失性存储器单元, 提供零功率信息存储.ISD的专利多级存储技术使这种独特的单芯片解决方案成 为可能.语音和音频信号直接以自然形态存储到内存中的,提供高品质的,固态 的,再现语音技术.
二.特征 ●单片语音录放解决方案 ●3V 单电源工作 ●低功耗 工作电流: Icc放=15mA(典型) Icc录=25mA(典型) 待机电流:1μA(典型值) ●单片录放时间为 4,5,6,8 分钟 ●自动静音功能沉默时提供背静噪声衰减 ●没有算法的发展要求
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●微控制器 SPI 或 MICROWIRE 串行接口 ●充分寻址处理多个信息 ●非易失性的信息存储 ●功耗由SPI或MICROWIRE控制寄存器控制 ●100年信息保留(典型) ●10万次录音周期(典型值) ●自带时钟源 ●高质量,自然语音音频还原技术 ●提供裸片形式,PDIP,SOIC和TSOP 封装,以及芯片级封装(CSP) ●扩展温度(-20°C 至+70°C)和工业温度(-40℃至+85°C)版本 表1:ISD4003系列综述 ISD4003系列综述 型号 ISD4003-04M ISD4003-05M ISD4003-06M ISD4003-08M 三.详细说明 详细说
  1.语音/
  1.语音/声音质量 语音 ISD4003 系列芯片使用
  4.0KHZ,
  5.3KHZ,
  6.4KHZ 和
  8.0KHZ 的采样频率和带 宽,影响声音质量.参阅前面的 ISD4003 系列产品摘要表来比较筛选通带和产品 的持续时间. 语音样本未经过数字化和压缩, 而是直接和其他解决方法直接存储在非易失 性芯片中.直接模拟存储提供了语音,音乐,铃声的自然再现,大多数固态解决 方案声音效果无效.
  2.持续时间
  2.持续时间 满足系统要求,ISD4003 系列产品都是单芯片解决方案,持续 4,5,6 和 8 分钟.
  3.闪存
  3.闪存 ISD 系列芯片技术优点之一是使用非易失性存储器,可提供零功率信息存 储.信息可保留最多 100 年(典型值) .另外,该设备可以重新录制 10 万次(典 型值) .
  4.微型控制接口
  4.微型控制接口 四线 (SCLK, MOSI, MISO, SPI 接口支持 ISD4003 控制和寻址功能. SS) ISD4003 通过配置为一个外围设备,与基于 SPI 总线接口的微控制器来工作 .通过 SPI
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时间(m)
  4.0
  5.0
  6.0
  8.0
输入采样(KHZ)
  8.0
  6.4
  5.3
  4.0
典型带宽(KHZ)
  3.4
  2.7
  2.3
  1.7
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接口来读/写访问所有内部寄存器.中断信号( INT )和内部只读状态寄存器是供 信号交换目的.
  5.编程
  5.编程 ISD4003 系列产品是理想的语音重放应用设备,通过 SPI 端口控制单个或多 个信息重放.一旦所需的信息结构被创造出来,副本可以轻易地通过 ISD 编程产 生. 四.引脚描述
  1.电源
  1.电源 (VCCA,VCCD) 为使噪声最小,芯片的模拟和数字电路使用不同的电源总线,并且3V电源线 分别引到外封装的不同管脚上,模拟和数字电源端最好分别走线,尽可能在靠近 供电端处相连,而去耦电容应尽量靠近器件.
  2.地线:(VSSA, VSSD)
  2.地线:(V 地线:( 芯片内的模拟和数字电路也使用不同的地线.几个VSSA尽量在引脚焊盘上相 连,并用低阻通路连至电源上.VSSD也用低阻通路连至电源上.这些接地通路要 足以使VSSA和VSSD之间的阻值小于3 .芯片的背面是通过衬底电阻连接到VSS的,在 做COB时托盘须接VSS或悬空.
  3.同相模拟输入(ANA
  3.同相模拟输入(ANA IN+) 同相模拟输入 这是录音信号的同相输入端. 输入放大器可用单端或差分驱动. 单端输入时, 信号由耦合电容输入,最大幅度为峰峰值32mV,耦合电容和本端的3K 电阻输入 阻抗决定了芯片频带的低端截止频率. 差分驱动时,信号最大幅度为峰峰值16mV. 这两种驱动方式见图
  2.
  3.反相模拟输入(ANA IN-)
  3.反相模拟输入(ANA IN反相模拟输入 差分驱动时,这是录音信号的反相输入端. 信号通过耦合电容输入,最大幅度 为峰峰值16mV,本端的标称输入阻抗为56K .单端驱动时,本端通过电容接地. 两种方式下,ANA IN+ 和ANA IN-端耦合电容值应相同.
  4.音频输出(AUD
  4.音频输出(AUD OUT) 音频输出 此引脚提供音频输.能够驱动5K 阻抗.在此引脚建议与AC耦合. 注释:当器件上电,AUDOUT 引脚总是在
  1.2V.在播放时,输出缓冲器连接到这 个引脚可以驱动一个 5K 阻抗. 在录制时, 电阻连接在 AUDOUT 引脚和内部
  1.2V 模拟接地端上.这个电阻约 850K ,但会根据设备的采样频率有所不同.这种 相对高阻抗允许 AUDOUT 引脚连接到音频总线上,而无需下载.
  5.片选 片选(
  5.片选( SS ) 此端为低,即向该ISD4004芯片发送指令,两条指令之间为高电平.
  6.串行输入(MOSI)
  6.串行输入(MOSI) 串行输入
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此端为串行输入端, 主控制器应在串行时钟上升沿之前半个周期将数据放到 本端,供ISD输入.

  7.串行输出(MISO)
  7.串行输出(MISO) 串行输出 ISD的串行输出端.ISD未选中时,本端呈高阻态.
  8.串行时钟(SCLK)
  8.串行时钟(SCLK) 串行时钟 ISD的时钟输入端,由主控制器产生,用于同步MOSI和MISO的数据传输.数据 在SCLK上升沿锁存到ISD,在下降沿移出ISD.
  9.中断 中断(
  9.中断( INT ) 本端为漏极开路输出. ISD在任何操作(包括快进)中检测到EOM或OVF时,本端 变低并保持.中断状态在下一个SPI周期开始时清除.中断状态也可用RINT指令 读取. OVF标志指示ISD的录,放操作已到达存储器的末尾. EOM标志只在放音中检测到内部的EOM标志时,此状态位才置
  1.
  10.行地址时钟(RAC)
  10.行地址时钟(RAC) 行地址时钟 漏极开路输出. 每个RAC周期表示ISD存储器的操作进行了一行(ISD4003系列 中的存贮器共1200行).该信号保持175ms高电平,低电平为25ms.(见图
  3)
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快进模式下,RAC的2
  18.75μs是高电平,
  31.25μs为低电平. 该端可用于存储 管理技术.RAC的其他采样频率时序信息其他产品的采样率参照AC参数表. 当一个记录命令是首次提出,为另一 TRACLO 周期 RAC 引脚保持高电平.这 是因为需要加载采样和保持内部电路的设备.此引脚可用于信息管理技术.
  11.外部时钟(XCLK)
  11.外部时钟(XCLK) 外部时钟 本端内部有下拉元件. 芯片内部的采样时钟在出厂前已调校,误差在±1%内. 商业级芯片在整个温度和电压范围内,频率变化在±
  2.25%内.工业级芯片在整 个温度和电压范围内,频率变化在-6/+4%内,此时建议使用稳压电源. 若要求更高 精度,可从本端输入外部时钟(如下表). 表:2外部时钟输入 型号 ISD4003-04M ISD4003-05M ISD4003-06M ISD4003-08M 抽样频率
  8.0KHZ
  6.4KHZ
  5.3KHZ
  4.0KHZ 时钟要求 1024KHZ 8
  19.2KHZ 6
  82.7KHZ 512KHZ
由于内部的防混淆及平滑滤波器已设定,故上述推荐的时钟频率不应改变. 因此,如果采样频率不同,混淆问题会发生.输入时钟的占空比无关紧要,因内 部首先进行了分频.在不外接地时钟时,此端必须接地.
  12.自动静噪(AM
  12.自动静噪(AM CAP) 自动静噪 当录音信号电平下降到内部设定的某一阈值以下时,自动静噪功能使信号衰 弱,这样有助于养活无信号(静音)时的噪声.通常本端对地接1mF的电容,构成内 部信号电平峰值检测电路的一部分.检出的峰值电平与内部设定的阈值作比较, 决定自动静噪功能的翻转点.大信号时,自动静噪电路不衰减,静音时衰减6dB. 1 F的电容也影响自动静噪电路对信号幅度的响应速度.本端接VCCA则禁止自动 静噪. 五.SPI(串行外设接口) SPI(串行外设接口) 串行外设接口
  1.简述
  1.简述
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ISD4003工作于SPI串行接口.SPI协议是一个同步串行数据传输协议.协议 假定微控制器的SPI移位寄存器在SCLK的下降沿动作,因此对ISD4003MP语音芯片 而言,在时钟止升沿锁存MOSI引脚的数据,在下降沿将数据送至MISO引脚. 协议的 具体内容为:
  1.所有串行数据传输开始于SS下降沿.
  2.SS在传输期间必须保持为低电平,在两条指令之间则保持为高电平.
  3.数据在时钟上升沿移入,在下降沿移出.
  4.SS变低,输入指令和地址后,ISD才能开始录放操作.
  5.指令格式是(8位控制码)加(11位地址码).
  6.ISD的任何操作(含快进)如果遇到EOM或OVF,则产生一个中断,该中断状态 在下一个SPI周期开始时被清除.
  7.使用"读"指令使中断状态位移出ISD的MISO引脚时,控制及地址数据也应 同步从MOSI端移入.因此要注意移入的数据是否与器件当前进行的操作兼容.当 然,也允许在一个SPI周期里,同时执行读状态和开始新的操作(即新移入的数据 与器件当前的操作可以不兼容).
  8.所有操作在运行位(RUN)置1时开始,置0时结束.
  9.所有指令都在SS端上升沿开始执行.
  2.信息快进
  2.信息快进 用户不必知道信息的确切地址,就能快进跳过一条信息.信息快进只用于放 音模式.放音速度是正常的1600倍,遇到EOM后停止,然后内部地址计数器加1,指 向下条信息的开始处.
  3.上电顺序
  3.上电顺序 器件延时TPUD(8kHz采样时,约为25毫秒)后才能开始操作. 因此,用户发完上 电指令后,必须等待TPUD,才能发出一条操作指令. 例如,从00从处发音,应遵循如下时序:
  1. 发POWERUP命令;
  2. 等待TPUD上电延时);
  3. 发地址值为00的SETPLAY命令;
  4. 发PLAY命令. 器件会从此00地址开始放音,当出现EOM时,立即中断,停止放音. 如果从00处录音,则按以下时序:
  1. 发POWER UP命令;
  2. 等待TPUD上电延时);
  3. 发POWER UP命令;
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  4. 等待2倍TPUD;
  5. 发地址值为00的SETREC命令;
  6. 发REC命令. 器件便从00地址开始录音,一直到出现OVF(存贮器末尾)时,录音停止. 表 3:指令表 指令 8 位控制码<16 位地址> 操作摘要 上电:等待 TPUD 后器件可以工作 从 指 定地 址开 始放 音. 必 须后 跟 PLAY 指令使放音继续 从当前地址开始放音(直至 EOM 或 OVF) 从指定地址开始录音. 必须后跟 REC 指令录音继续 从当前地址开始录音(直至 OVF 或 停止) 从指定地址开始快进.必须后跟 MC 指令快进继续 执行快进,直到 EOM.若再无信息,则 进入 OVF 状态 停止当前操作 停止当前操作并掉电 读状态:OVF 和 EOM
POWERUP 00100XXX<XXXXXXXXXXXXXXXX> SET PLAY 11100XXX< A15-A0> PLAY 11110XXX< XXXXXXXXXXXXXXXX >
SET REC 10100XXX<A15 -A0> REC SET MC MC STOP STOP WRDN RINT 10110XXX< XXXXXXXXXXXXXXXX > 11101XXX<A15 -A0> 11111XXX< XXXXXXXXXXXXXXXX > 0X110XXX< XXXXXXXXXXXXXXXX > 0X01XXXX< XXXXXXXXXXXXXXXX > 0X110XXX< XXXXXXXXXXXXXXXX >

  5.SPI 端口的控制位
  5.SPI

  6.SPI
  6.SPI 控制寄存器 SPI 控制寄存器控制器件的每个功能,如录放,录音,信息检索(快进),上
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电/掉电,开始和停止操作,忽略地址指针等.详见下表 4: 表 位 值 RUN = = P/-R = = MC = = 1 0 1 0 1 0 功 能 开始 停止 录/放模式 放取 录 快进模式 允许快进 禁止 位 = = IAB = = P10-P0 A10-A0 1 0 值 1 0 功 能 电源控制 上电 掉电 操作是否使用指令地址 忽略输入地址寄存的内容 使用输入地址寄存的内容 行指针寄存器输出 输入地址寄存器 允许/禁止操作 PU
注:IAB 置 0 时,录,放操作从 A10-A0 地址开始.为了能连贯地录,放到后续的 存储空间,在操作到达该行末之前,应发出第二个 SPI 指令将 IAB 置 1,否则器件 在同一地址上反复循环.这个特点对语音提示功能很有用.RAC 脚和 IAB 位可用 于信息管理.SPI 端口简单框图 5 如下:
六.注意事项 ISD产品(信息存储设备,公司)的保证,包含在一份书面保证,管制销售 和此类产品的使用.这种保证载于印刷条件下这种产品销售,或者在一个单独的 书面保证该产品提供条件. 这种保证是包含在印
 

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